(57)【要約】【課題】集音状態をより正確に把握することが可能な情報処理装置を提供することである。【解決手段】マイク１０は、音声を集音して音声信号を出力する。メモリ５は、基準音声の特性である基準特性を記憶する。音声処理部１１は、音声信号を用いて、音声の特性である実特性を算出し、実特性および基準特性に基づいて、マイク１０が音声を集音した集音状態を評価する。表示部８は、音声処理部１１の評価結果を通知する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声を集音して音声信号を出力する集音部と、
基準音声の特性である基準特性を記憶する記憶部と、
前記音声信号を用いて、前記音声の特性である実特性を算出し、前記実特性および前記基準特性に基づいて、前記集音部が前記音声を集音した集音状態を評価する評価部と、
前記評価部の評価結果を通知する通知部と、を有する情報処理装置。
【請求項２】
前記実特性および前記基準特性のそれぞれは、音声レベルと周波数との関係を示す周波数特性である、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記評価部は、前記実特性および前記基準特性に基づいて、複数の周波数帯域のそれぞれにおいて、前記音声および前記基準音声のそれぞれの音声レベルの差分を算出し、各差分に基づいて、前記集音状態を評価する、請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記評価部は、前記差分が所定値以上となる前記周波数帯域が存在する場合、前記集音状態が悪いと評価し、前記差分が前記所定値以上となる前記周波数帯域が存在しない場合、前記集音状態が良いと評価する、請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記評価部は、前記音声の音声レベルが最大となる最大周波数帯域と、前記基準音声の音声レベルが最大となる最大周波数帯域とが一致しない場合、前記集音状態が悪いと評価し、各最大周波数帯域が一致し、かつ、前記差分が前記所定値以上となる周波数帯域が存在しない場合、前記集音状態が良いと評価する、請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記差分が所定値以上となる前記周波数帯域が存在する場合、当該差分に応じて、前記音声信号を補正する制御部をさらに有する、請求項３ないし５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記評価部は、第１の動作モードでは、前記音声信号を用いて、前記音声の特性を前記基準特性として算出して前記記憶部に記憶し、第２の動作モードでは、前記音声信号を用いて、前記実特性を算出する、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項８】
音声を集音して音声信号を出力する集音部と、基準音声の特性である基準特性を記憶する記憶部とを有する情報処理装置による集音状態評価方法であって、
前記音声信号を用いて、前記音声の特性である実特性を算出し、
前記実特性および前記基準特性に基づいて、前記集音部が前記音声を集音した集音状態を評価し、
当該評価結果を通知する、集音状態評価方法。
【請求項９】
音声を集音して音声信号を出力する集音部と、基準音声の特性である基準特性を記憶する記憶部とに接続されたコンピュータに、
前記音声信号を用いて、前記音声の特性である実特性を算出する手順と、
前記実特性および前記基準特性に基づいて、前記集音部が前記音声を集音した集音状態を評価する手順と、
当該評価結果を通知する手順と、を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声を集音する情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機やＰＨＳ（Personal Handy-phone System）などの情報処理装置には、防水機能を搭載したものがある。このような情報処理装置では、マイクなどの音響部品に、水の浸入を防ぐ防水膜が貼り付けられていることが多い。
【０００３】
マイクなどの音響部品は、通常、情報処理装置の筐体の内部に設けられ、細い筒状の音孔を介して筐体表面と繋がっており、防水膜は音孔内に貼り付けられている。このため、情報処理装置が水に浸水したりすると、音孔内に水が詰まり、マイクで集音される音声の音質が劣化してしまうことがある。この場合、例えば、通話を行う際に、通話相手に声が届き難くなったり、届かなくなったりするなどの問題が発生する。
【０００４】
上記の問題を解決するために、音孔を覆うように筐体表面に防水膜を貼り付けることが考えられるが、携帯電話機などの小型化や薄膜化に伴い、音孔が筐体側面に設けられていることが多くなっており、このような場合には、防水膜を貼り付けるスペースが足りないなどの問題がある。
【０００５】
これに対して特許文献１には、図６に示すように、水中を伝わる音を示す音声信号５１は、空気中を伝わる音を示す音声信号５２に比べて、高い周波数帯域である高帯域が劣化することを利用して、集音された音声の低帯域、中帯域および高帯域のそれぞれの比率に基づいて、その音声が、空気中で集音されたものか、それとも水中で集音されたものかを判定する電子機器が記載されている。この電子機器を用いれば、音孔に水が詰まっているか否かを判定することができ、この判定結果に応じた処置を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１５７３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、音孔の側面に水が付着した状態のように、音孔が水で完全には塞がれていない場合や、水とは別の埃やごみなどの異物が音孔に詰まった場合、図７に示す音声信号５３のように、高帯域とは異なる特定の周波数帯域が劣化することがある。このような場合には、特許文献１に記載の電子機器では、集音された音声が、空気中で集音されたものか、それとも水中で集音されたものかを判定することが難しい。
【０００８】
本発明の目的は、集音状態をより正確に把握することが可能な情報処理装置、集音状態評価方法およびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による情報処理装置は、音声を集音して音声信号を出力する集音部と、基準音声の特性である基準特性を記憶する記憶部と、前記音声信号を用いて、前記音声の特性である実特性を算出し、前記実特性および前記基準特性に基づいて、前記集音部が前記音声を集音した集音状態を評価する評価部と、前記評価部の評価結果を通知する通知部と、を有する。
【００１０】
また、本発明による集音状態評価方法は、音声を集音して音声信号を出力する集音部と、基準音声の特性である基準特性を記憶する記憶部とを有する情報処理装置による集音状態評価方法であって、前記音声信号を用いて、前記音声の特性である実特性を算出し、前記実特性および前記基準特性に基づいて、前記集音部が前記音声を集音した集音状態を評価し、当該評価結果を通知する。
【００１１】
また、本発明によるプログラムは、音声を集音して音声信号を出力する集音部と、基準音声の特性である基準特性を記憶する記憶部とに接続されたコンピュータに、前記音声信号を用いて、前記音声の特性である実特性を算出する手順と、前記実特性および前記基準特性に基づいて、前記集音部が前記音声を集音した集音状態を評価する手順と、当該評価結果を通知する手順と、を実行させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、集音状態をより正確に把握することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態の携帯端末の機能的な構成を示す機能ブロック図である。
【図２】マイクとその周辺を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の携帯端末の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態の携帯端末の動作の他の例を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施形態の情報処理装置の機能的な構成を示す機能ブロック図である。
【図６】音声の周波数特性の一例を示す図である。
【図７】音声の周波数特性の別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、同じ機能を有するものには同じ符号を付け、その説明を省略する場合がある。
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施形態の携帯端末の機能的な構成を示す機能ブロック図である。
【００１６】
図１において、携帯端末１００は、電池１と、電源制御部２と、無線部３と、アンテナ４と、カメラ６と、キー操作部７と、表示部８と、スピーカ９と、マイク１０と、メモリ５と、音声処理部１１と、制御部１２とを有する。なお、携帯端末１００としては、携帯電話端末、携帯情報端末およびスマートフォン、タブレット型ＰＣ（Personal computer）およびノート型ＰＣなどが挙げられる。
【００１７】
電池１は、携帯端末１００の動力源であり、電力を蓄える。電源制御部２は、電池１を制御して、電池１に蓄えられた電力を携帯端末１００の各部に供給する。携帯端末１００は、この供給された電力によって動作する。
【００１８】
無線部３は、アンテナ４を介して無線通信を行う。例えば、無線部３は、アンテナ４を介して無線にて信号を受信すると、その信号を制御部１２に送信し、制御部１２から信号を受信すると、その信号をアンテナ４を介して無線にて送信する。
【００１９】
メモリ５は、種々の情報を記憶する記憶部である。カメラ６は、周囲を撮像し、その撮像した画像を示す映像信号を制御部１２に出力する。キー操作部７は、携帯端末１００を使用するユーザから種々の情報を受け付け、その情報を制御部１２に出力する。表示部８は、種々の情報を表示する。
【００２０】
スピーカ９は、音声を出力する音声出力部である。マイク１０は、音声を集音して、その音声を示す音声信号を出力する集音部である。
【００２１】
図２は、マイク１０とその周辺を示す断面図である。図２に示すように、携帯端末１００の筐体３１には、音孔３２が設けられている。図２では、音孔３２は、筐体３１の側面に設けられているものとしている。マイク１０は筐体３１内部に設けられ、音孔３２を介して筐体３１の表面と繋がっている。また、音孔３２内には、水の浸入を防ぐ防水膜３３がマイク１０を覆うように設けられている。
【００２２】
図１の説明に戻る。音声処理部１１は、スピーカ９およびマイク１０と接続され、そのスピーカ９およびマイク１０を用いて、音声の入出力を行う。また、音声処理部１１は、イヤホンジャックのような音声入出力装置と着脱可能なコネクタ（図示せず）を備え、そのコネクタに装着された音声入出力装置を用いて、音声の入出力を行うこともできる。図１に示す携帯端末１００では、スピーカ２１およびマイク２２を備えたマイク付イヤホン２００が音声入出力装置として音声処理部１１に装着されている。
【００２３】
また、音声処理部１１は、マイク１０が音声を集音した集音状態を評価するための特性情報をメモリ５に記憶するための第１の動作モードと、マイク１０が音声を集音した集音状態を評価するための第２の動作モードとを備える。
【００２４】
第１の動作モードでは、音声処理部１１は、マイク１０から出力された音声信号を解析して、その音声信号が示す音声の特性を、集音状態の評価の基準となる基準音声の特性として算出し、その基準音声の特性を示す情報を特性情報としてメモリ５に記憶する。以下では、基準音声の特性を基準特性と称する。基準特性は、本実施形態では、音声レベルと周波数との関係を示す周波数特性であるとする。
【００２５】
一方、第２の動作モードでは、音声処理部１１は、マイク１０から出力された音声信号を解析して、その音声信号が示す音声の特性を実音声の特性として算出し、その実音声の特性と、メモリ５に記憶された特性情報が示す基準特性とに基づいて、集音状態を評価する。実特性は、基準特性と同じ周波数特性であるとする。以下、実音声の特性を実特性と称する。
【００２６】
より具体的には、第２の動作モードでは、音声処理部１１は、実特性および基準特性に基づいて、予め定められた複数の周波数帯域のそれぞれにおいて、実音声および基準音声のそれぞれの音声レベルの差分を算出し、それらの差分に基づいて、集音状態を評価する。各周波数帯域は、例えば、１オクターブ分の周波数帯域や、１００Ｈｚ分の周波数帯域などである。
【００２７】
例えば、音声処理部１１は、所定の周波数帯域ごとの差分のそれぞれと所定値とを比較して、差分が所定値以上となる周波数帯域が存在するか否かを判断する。
【００２８】
差分が所定値以上となる周波数帯域が存在する場合、音声処理部１１は、実音声が基準音声と比べて劣化しているので、音孔３２に水や埃などの異物が詰まっていると判断して、集音状態が悪いと評価する。
【００２９】
一方、差分が所定値以上となる周波数帯域が存在しない場合、音声処理部１１は、音声が基準音声と比べて劣化していないので、音孔３２に異物が詰まっていないと判断して、集音状態が良いと評価する。
【００３０】
なお、所定値は、例えば、１０ｄＢなどである。また、所定値は、周波数帯域ごとに異なっていてもよい。この場合、音声処理部１１は、例えば、各周波数帯域における基準音声の音声レベルに所定の割合（例えば、１０％など）を乗算した値を、その周波数帯域の所定値としてもよい。
【００３１】
制御部１２は、携帯端末１００の各部を制御する。
【００３２】
例えば、制御部１２は、電源制御部２を用いて電池１の充放電を制御したり、無線部３を介して他の端末などと音声通信を行ったり、カメラ６からの撮像信号やキー操作部７からの情報に応じた情報処理を行う。
【００３３】
また、音声処理部１１が集音状態を評価した場合、制御部１２は、音声処理部１１の評価結果を、表示部８に表示することで、ユーザに通知する。また、制御部１２は、評価結果を表示部８に表示する代わりに、または、評価結果を表示部８に表示するとともに、評価結果をスピーカ９から音声として出力することで、ユーザに通知してもよい。これにより、表示部８およびスピーカ９の少なくとも一方が、音声処理部１１の評価結果を通知する通知部として機能する。
【００３４】
なお、制御部１２は、集音状態が悪いと評価された場合にのみ、評価結果を通知してもよい。また、制御部１２は、集音状態が悪いと評価された場合、音孔３２に異物が詰まっている旨や、音孔３２からの異物の除去を推奨する旨などを評価結果として通知してもよい。
【００３５】
また、集音状態が悪いと評価された場合、制御部１２は、音声処理部１１が各周波数帯域における音声レベルの差分に応じて、マイク１０から出力された音声信号を補正する。
【００３６】
例えば、制御部１２は、音声信号における差分が所定値以上となる周波数帯域の音声レベルを差分または所定値に応じて調整したり、音声信号に対してＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタ処理やＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタ処理などを行ったりすることで、実音声の実特性が基準特性に近づくように音声信号を補正する。なお、ＦＩＲフィルタ処理やＩＩＲフィルタ処理を用いる場合、制御部１２は、それらのフィルタ処理で必要となるパラメータを、各周波数帯域における音声レベルの差分に応じて決定することで、実音声の実特性が基準特性に近づくように音声信号を補正することができる。
【００３７】
次に携帯端末１００の動作の一例を説明する。
【００３８】
図３は、特性情報をメモリ５に記憶する際の携帯端末１００の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【００３９】
先ず、制御部１２は、特定のタイミングで音声処理部１１に第一の動作モードを設定する（ステップＳ１０１）。特定のタイミングは、例えば、ユーザがキー操作部７に特性情報を登録する旨の情報を入力し、制御部１２はキー操作部７からその情報を受け付けたタイミングである。また、携帯端末１００が起動したときに、制御部１２は、メモリ５に特性情報が記憶されているか否かを判断し、特性情報が記憶されていないと判断したタイミングを特定のタイミングとしてもよい。
【００４０】
その後、マイク１０は、ユーザが発話した音声を集音して音声信号として音声処理部１１に出力する（ステップＳ１０２）。
【００４１】
音声処理部１１は、音声信号を受け付けると、その音声信号を解析して、その音声信号の周波数特性を、基準特性として示す特性情報を生成する（ステップＳ１０３）。音声処理部１１は、その特性情報を制御部１２に出力する。制御部１２は、特性情報を受け付けると、その特性情報をメモリ５に登録するとともに、音声処理部１１に設定した動作モードを第１の動作モードから第２の動作モードに切り替えて（ステップＳ１０４）、処理を終了する。
【００４２】
なお、以上の動作において、音孔３２に水などの異物が詰まっている状態や、携帯端末１００が水に浸水した状態で集音された音声が基準音声とならないように、音声処理部１１に第一の動作モードを設定すると、制御部１２は、音孔３２に異物が詰まっていないかを確認する旨や、携帯端末１００を空気中で使用する旨を表示部８に表示してもよい。この場合、ユーザが空気中で発話した音声など、劣化のない音声をより確実に基準音声とすることが可能になる。
【００４３】
図４は、集音状態を評価する際の携帯端末１００の動作の一例を説明するためのフローチャートである。以下では、携帯端末１００が他の端末と音声通信を行っている状態で、ユーザがマイク１０に向かって発話したものとする。また、音声処理部１１には、第２の動作モードが設定されているものとする。
【００４４】
先ず、マイク１０がユーザの発話に応じた音声を集音して音声信号として音声処理部１１に出力する（ステップＳ２０１）。
【００４５】
音声処理部１１は、音声信号を受け付けると、その音声信号を解析して、音声信号の周波数特性を、実音声の実特性として算出する（ステップＳ２０２）。
【００４６】
続いて、音声処理部１１は、制御部１２を介してメモリ５から特性情報を取得し、その特性情報が示す基準特性と、算出した実特性とに基づいて、複数の周波数帯域のそれぞれにおいて、実音声および基準音声の音声レベルを比較して、周波数帯域ごとに各音声レベルの差分を算出する（ステップＳ２０３）。
【００４７】
音声処理部１１は、各差分を所定値と比較して、差分が所定値以上となる周波数帯域が存在するか否かを判断し、その判断結果に基づいて、集音状態を評価する。そして、音声処理部１１は、その評価結果と音声信号とを制御部１２に出力する（ステップＳ２０４）。なお、差分が所定値以上となる周波数帯域が存在する場合、評価結果には、差分が所定値以上となる周波数帯域とその差分とを示す情報が含まれるものとする。
【００４８】
制御部１２は、評価結果および音声信号を受け付けると、評価結果を確認し、集音状態が良いか否かを確認する（ステップＳ２０５）。
【００４９】
集音状態が悪い場合、制御部１２は、集音状態が悪い旨を表示部８およびスピーカ９の少なくとも一方を用いて、ユーザに通知する（ステップＳ２０６）。そして、制御部１２は、評価結果に含まれる周波数帯域および差分に基づいて、音声信号を補正して無線部３およびアンテナ４を介して他の端末に送信する（ステップＳ２０７）。
【００５０】
一方、集音状態が良い場合、制御部１２は、音声信号の補正を行わずに、その音声信号をそのまま無線部３およびアンテナ４を介して他の端末に送信する（ステップＳ２０８）。
【００５１】
以上説明したように本実施形態によれば、集音された音声の特性である実特性と、基準音声の特性である基準特性とに基づいて、集音状態が評価されるので、音孔３２が水で完全に塞がれている場合だけでなく、音孔３２の側面に水が付着した場合や、水とは別の埃やごみなどの異物が音孔に詰まった場合などでも、集音状態を評価することが可能になる。したがって、集音状態をより正確に把握することが可能になる。
【００５２】
また、本実施形態では、集音状態が通知されるので、ユーザは、集音状態が悪い場合などでは、マイク付イヤホン２００などを携帯端末１００に接続させ、そのマイク付イヤホン２００を用いてなどで音声を入力することが可能になり、通話相手などに声が届き難くなったり、届かなくなったりするなどの障害を抑制することが可能になる。
【００５３】
また、本実施形態では、複数の周波数帯域のそれぞれにおける、実音声および基準音声のそれぞれの音声レベルの差分に基づいて集音状態が評価されるので、音声信号の特定の周波数帯域が劣化する状態などをより確実に見つけることが可能になり、集音状態をより正確に把握することが可能になる。
【００５４】
また、本実施形態では、差分が所定値以上となる周波数帯域が存在する場合、その差分に応じて音声信号が補正されるので、音声が劣化した場合でも、通話相手などに声が届き難くなったり、届かなくなったりするなどの障害を抑制することが可能になる。
【００５５】
次に他の実施形態について説明する。
【００５６】
音声処理部１１は、集音状態を評価する際に、実特性および基準特性に基づいて、実音声において音声レベルが最大となる最大周波数帯域と、基準音声において音声レベルが最大となる周波数帯域とが一致するか否かをさらに判断してもよい。この場合、音声処理部１１は、例えば、各最大周波数帯域が一致しない場合、または、音声レベルの差分が所定値以上となる周波数帯が存在する場合、集音状態が悪いと評価し、各最大周波数帯域が一致し、かつ、音声レベルの差分が所定値以上となる周波数帯が存在しない場合、集音状態が良いと評価する。
【００５７】
また、情報処理装置として携帯端末１００を例にとって説明したが、情報処理装置は、携帯端末１００に限らず、ゲーム機またはデスクトップ型のＰＣなどでもよい。
【００５８】
また、情報処理装置は、例えば、図５に示すような構成でもよい。
【００５９】
図５に示す情報処理装置４００は、集音部４１と、記憶部４２と、評価部４３と、通知部４４とを有する。
【００６０】
集音部４１は、音声を集音して音声信号を出力する。
【００６１】
記憶部４２は、基準音声の特性である基準特性を記憶する。
【００６２】
評価部４３は、集音部４１から出力された音声信号に基づいて、集音部４１にて集音された音声の特性である実特性を算出し、その実特性と、記憶部４２に記憶されている基準特性とに基づいて、集音部４１が音声を集音した集音状態を評価する。
【００６３】
通知部４４は、評価部４３にて評価された集音状態を通知する。
【００６４】
このような構成でも第１の実施形態と同様に、集音された音声の特性である実特性と、基準音声の特性である基準特性とに基づいて、集音状態が評価されるので、集音状態をより正確に把握することが可能になる。
【００６５】
なお、携帯端末１００や情報処理装置４００の機能は、その機能を実現するためのプログラムを、コンピュータにて読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに読み込ませ実行させることで、実現されてもよい。
【００６６】
以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。
【００６７】
例えば、携帯端末１００は、バイブレーション機能を有し、そのバイブレーション機能を用いて携帯端末１００を振動させることで、集音状態の評価結果をユーザに通知してもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１        電池
２        電源制御部
３        無線部
４        アンテナ
５        メモリ
６        カメラ
７        キー操作部
８        表示部
９        スピーカ
１０      マイク
１１      音声処理部
１２      制御部
３１      筐体
３２      音孔
３３      防水膜
４１      集音部
４２      記憶部
４３      評価部
４４      通知部
１００    携帯端末
４００    情報処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013128209.tif 000009